发动机制造工艺介绍
1．发动机主要零件的加工工艺
2．发动机的结构与装配过程
3．发动机的现状与发展
一、发动机主要零件的加工工艺
1、凸轮轴加工
传统材料：优质碳素钢、合金结构钢、冷激铸铁、可锻铸铁、珠光体球墨铸铁及合金铸铁等。
1）凸轮轴的粗加工的传统工艺方法是采用靠模车床及液压仿形凸轮铣床，铣削的凸
轮尺寸精度和形状都优于车削，事直接进行精磨。对于加工余量大，较为先进的加工
方法为采用CNC凸轮铣床（无靠模），铣削方法有外铣和轮廓回转铣削两种。提供外
铣技术的公司主要有：HELLER公司，日本小松、日本片冈等。
长期以来，凸轮轴磨床采用靠模，滚轮摆动仿形机构。现凸轮磨床完全靠CNC 控制获
得精密的凸轮轮廓，同时工件无级变速旋转，广泛采用CBN（立方氮化硼）砂轮加工凸轮轴，这不仅摆脱了靠模精度对凸轮精度的影响，而且砂轮的磨损不影响加工精度
2、连杆加工
传统材料：中碳钢、中碳合金钢、非调质钢、粉末冶金等。
1）毛坯
连杆毛坯的各项在求中，最大的问题是重量和厚度方向的精度。为保证这两项要求，除
了锻造设备处，模具的质量是至关重要的，只有采用CAD/CAM模具制造技术，才能保证模具的重复制造精度，从而保证连杆毛坯的厚度和重量公差。
连杆传统的热处理方法是调质，现较为先进的连杆热处理方法是锻造余热淬火。连杆最常用的、最有效的强化方法是喷丸处理。
2)机械加工
对配合精度要求待别高的部位，如连杆小头衬套孔，需进行尺寸分组；应遵循基准统一原
则，尽量避免基准的更换，以减少定位误差；
a) 大小头两端面加工：
连杆大小头两端面是整个机加工过程中的定位基准面，关且对大、小头孔都有着位置
精度要求。所以第一道工序都是加工大小头两端面。
磨削加工：要求毛坯精度较高，磨削的生产率高、精度高。磨削方式有：立式圆台磨床
（双轴或多轴）、立式双端面磨床、卧式双端面磨床。
b) 结合面的加工：连杆大头孔有直剖口，也有斜剖口；定位方式有螺栓定位、齿形定位、
定位销定位等。
c) 大、小头孔的加工
国内传统工艺：钻、镗（或钻、拉；钻、扩、铰）切开连杆及盖扩半精镗精镗珩磨
国外工艺：钻、精镗小头孔粗镗大头孔半圆并双面倒角切开连杆及盖
半精镗精镗
为了确保大、小头孔的中心距和两孔的平行度，精加工大、小孔都采用同时加工的工艺。采用拉镗工艺便于消除镗孔时的退刀痕（精镗），半精镗采用推镗，用一种机械、液压装置使拉镗时精镗刀片伸出。
3、缸体加工
1）缸体材料：灰口铸铁、合金铸铁、蠕墨铸铁、铝合金、镁合金等。
2）为了提高机床精度保持性，广泛采用镶钢导轨（HRC59-62）、滑鞍贴塑技术，对强力切削及高精度设备则采用滚珠导轨、滚柱导轨或静压导轨。
3）机加工刀具：大平面铝件加工普遍采用金钢石铣，铸铁件则普遍用用硬质合金可转位
密齿铣刀，镗缸孔采用陶瓷及CBN材料等高效刀具。在孔的加工中大量运用了结构复杂的复合刀具。
4）机加工
a）、大平面加工
加工方法：a、粗铣精铣工艺（柔性好） b、粗拉精铣工艺
b）、主轴承孔的加工
曲轴孔是多档的间断长孔，其尺寸精度、圆度、同轴度、表面粗糙度均有严格要求，为保证同轴度要求，精镗一般选用单面镗床，为克服主轴过长、刚性差的缺点，在镗杆上加硬质合金键条，并在夹具上设有相应的导套。采用多刀头、拉式镗杆（刚性好），有利于提高加工质量。为了保证止推面与主轴承孔的垂直度，镗杆一般装有径向走刀装置，一次走刀中完成主轴承孔和止推面的加工。
c）、缸孔的加工
对于无缸套、封闭水套的缸孔的加工采用工艺：
粗镗半精镗精镗珩磨（多采用平台珩磨）
1、缸盖加工：
1）材料：灰铸铁、合金铸铁、铝合金等。
2）顶置凸轮轴式发动机缸盖上有凸轮轴孔，有的采用双凸轮轴，而且材料为铝合金，加工难度大，精镗缸盖凸轮轴孔时，对夹紧力进行控制，使夹紧力与缸盖装配到缸体上的螺栓紧固力相同，以保证使用时的精度。
气缸盖机加工的最大难点是气门座锥面及导管孔的精加工。
二、发动机的结构与装配过程
1、发动机的主要结构
发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器，其结构型式多种多样，但由于基本工作原理相同，所以其基本结构也就大同小异。汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机通常由两大机构和四大系统组成（无点火系）。
1）曲柄连杆机构：由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。
2）配气机构：由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸，并将燃烧产生的废气及时排出气缸。3）燃料供给系 :由于使用的燃料不同，可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入气缸内可燃混合气数量，以调节发动机输出的功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。
柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。
4）冷却系 :机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套（在机体内）等组成，其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中，从而维持发动机电动正常工作温度。
5)润滑系 :润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面。
